微囊藻藻蓝蛋白光敏作用诱导肝癌细胞凋亡机理的研究

论文摘要

藻蓝蛋白（phycocyanin, PC）是藻胆蛋白体的重要组成部分,主要存在于蓝藻、红藻等藻体中。根据来源不同,将藻蓝蛋白分为C-藻蓝蛋白（C-PC）和R-藻蓝蛋白（R-PC）。藻蓝蛋白由α和β亚基以三聚体和六聚体的形式组成。研究表明,藻蓝蛋白有众多的医疗保健功能,如抗氧化,清除自由基,抗炎症以及一定的抗肿瘤功效。藻蓝蛋白介导的光动力疗法（PDT）主要用于抗癌领域的研究。通常,作为光敏剂的藻蓝蛋白是从螺旋藻等无毒性的蓝藻及其他藻种中分离纯化而得到的。本实验探讨了：1)从微囊藻中提取去除藻毒素的藻蓝蛋白的可能性；2)并利用高效液相色谱技术对纯化的微囊藻藻蓝蛋白（MC-PC）进行纯度测定；3)利用提取纯化的MC-PC光动力处理HepG2肝癌细胞,初步探讨微囊藻藻蓝蛋白介导的光动力机理。结果表明：1)在本实验室的提取纯化方法基础上,用简单的透析处理,纯化得到了不含藻毒素的藻蓝蛋白；2)当MC-PC浓度不低于25μg/mL时,微囊藻藻蓝蛋白介导的光动力处理能够有效地抑制HepG2肝癌细胞增殖,而且,抑制效应呈浓度梯度依赖性。电镜结果显示,200μg/mL的MC-PC光动力处理的HepG2肝癌细胞出现明显的凋亡现象。此外,当以200μg/mL浓度微囊藻藻蓝蛋白处理HepG2肝癌细胞16小时后,细胞内活性氧明显增加；在此浓度下,线粒体膜势能（△Ψm）也明显地减弱；同时,观察到细胞周期停滞于G2/M。活性氧自由基清除剂NAC能部分取消ΔΨm下降和细胞周期在G2/M期的停滞,这提示在以MC-PC介导的光动力疗法中,活性氧的积累发挥了至关重要的作用。因此,微囊藻藻蓝蛋白介导的光动力导致肝癌细胞的凋亡,其主要机制可能是首先促使胞内活性氧的产生,然后线粒体膜势能的崩解,最终导致线粒体损伤而引起凋亡,于此同时MC-PC光动力使细胞周期停滞于G2/M期,而达到抑制细胞生长。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 缩略词表
• 1. 引言
• 1.1 蓝藻水华
• 1.2 微囊藻毒素的结构及其功能
• 1.3 藻蓝蛋白的结构和功能
• 1.4 肝癌的研究现状
• 1.5 光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）
• 1.6 研究内容
• 1.7 研究目的和意义
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料与试剂
• 2.1.1 藻种及肝癌细胞株
• 2.1.2 试剂
• 2.2 仪器与设备
• 2.3 微囊藻藻蓝蛋白的分离纯化
• 2.4 微囊藻藻蓝蛋白的纯度鉴定及藻毒素-LR含量检测
• 2.5 微囊藻藻蓝蛋白作用于肝癌细胞的研究
• 2.5.1 肝癌细胞的培养及光动力处理
• 2.5.2 细胞生存率的测定
• 2.5.3 细胞凋亡的电镜检测
• 2.5.4 胞内活性氧的测定
• 2.5.5 线粒体膜势能的测定
• 2.5.6 细胞周期分析
• 2.6 数据分析
• 3. 结果
• 3.1 微囊藻藻蓝蛋白纯度及藻毒素-LR含量的测定
• 3.2 微囊藻藻蓝蛋白光动力处理对肝癌细胞的影响
• 3.2.1 抑制肝癌细胞生长
• 3.2.2 诱导肝癌细胞凋亡
• 3.2.3 导致胞内活性氧产生及线粒体膜势能下降
• 3.2.4 诱导细胞周期停滞于G2/M期
• 4. 讨论
• 5. 结论
• 参考文献
• 研究生期间发表文章情况
• 致谢